乙炔發(fā)生器運(yùn)行中反應(yīng)溫度超標(biāo)的控制

　在乙炔生產(chǎn)過程中，溫度不超標(biāo)（對(duì)于中壓乙炔生產(chǎn)工藝而言，溫度控制在小于或等于90℃）是很重要的工藝指標(biāo)。特別是在發(fā)生工藝中，控制溫度不超標(biāo)是乙炔安全生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。北方某市一氧氣廠溶解乙炔車間自今年以來，發(fā)生器在運(yùn)行中曾一階段反應(yīng)溫度出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，這與安全生產(chǎn)十分不利。

　　一、發(fā)生器運(yùn)行中的數(shù)據(jù)

　　乙炔發(fā)生器是電石進(jìn)行水解反應(yīng)的主要設(shè)備。從發(fā)生器運(yùn)行中反映出來的數(shù)據(jù)來看，可以說明反應(yīng)溫度沒有控制好：

　　1.開始發(fā)生反應(yīng)時(shí)，工作壓力在0. 10 MPa左右；

　　2.反應(yīng)乙炔用水壓力在0.20 MPa左右；

　　3.發(fā)生器的冷卻水循環(huán)水壓力在0.10 MPa及以下；

　　4.在發(fā)生反應(yīng)時(shí)開始的1h～1.5h之間，反應(yīng)溫度很快上升到80℃～90℃之間；過1.5h之后，在上述指標(biāo)變化不大的情況下，反應(yīng)溫度很快突破90℃、96℃、98℃、100℃，個(gè)別時(shí)候達(dá)110℃，這是非常危險(xiǎn)的溫度值。即使是采取了排渣、加水的措施之后，也很難很快將反應(yīng)溫度降到90℃以下。

　　二反應(yīng)溫度超標(biāo)的原因

　　從現(xiàn)場(chǎng)反映的數(shù)據(jù)分析，發(fā)生器反應(yīng)溫度超標(biāo)的原因不外乎2個(gè)方面：其一，循環(huán)水冷卻效果不好；其二，工藝指標(biāo)控制不到位。

　　1.發(fā)生反應(yīng)用水壓力為0.2 MPa，可循環(huán)水壓力卻在0.10 MPa及以下，由于兩者壓差在1倍以上，這就產(chǎn)生了電石水解放出熱量與循環(huán)水帶走的熱量不同步、不匹配，由于熱量在發(fā)生器內(nèi)逐漸積蓄，反應(yīng)溫度自然就很快升高，以到出現(xiàn)不易控制的局面。

　　那么為什么循環(huán)水壓力僅控制在0.10 MPa及以下呢？據(jù)現(xiàn)場(chǎng)員工反映，若循環(huán)水壓力調(diào)到0.20 MPa會(huì)出現(xiàn)以下情況：

　?。?）提高循環(huán)水壓力達(dá)標(biāo)后，截住了洗滌器的冷卻循環(huán)水，使其從地漏中大量溢出。這說明地漏管徑小（僅在φ75～φ80之間）。

　?。?）循環(huán)水壓力達(dá)標(biāo)后，循環(huán)水的流速是提高了，但循環(huán)水的流量卻減少了（僅達(dá)管徑的1/2流量）。

　　2.循環(huán)水的蓄水量是影響循環(huán)水流量的因素之一。到現(xiàn)場(chǎng)核查后，發(fā)現(xiàn)蓄水量還達(dá)不到循環(huán)水池的1/2。為什么蓄水量會(huì)這樣少呢？

　　天氣變暖后，充裝間冷卻乙炔瓶小噴淋開始使用，也是引用的循環(huán)水池里的水，這就出現(xiàn)了小噴淋與冷卻用的循環(huán)水相“爭(zhēng)瓶”。另外，自然蒸發(fā)和水池滲漏，使循環(huán)水池的蓄水量逐漸減少，這就產(chǎn)生了2個(gè)問題：其一，蓄水量少，會(huì)造成循環(huán)水泵的效率的浪費(fèi)，嚴(yán)重地影響循環(huán)水的流量；其二，蓄水量少，使冷水變成溫水循環(huán)，繼而又從溫水變?yōu)闊崴h(huán)，水溫降不下來。經(jīng)核查，開始發(fā)生反應(yīng)時(shí)水池水溫為13℃，2h后水溫為26℃，使發(fā)生器產(chǎn)生的熱繼續(xù)積蓄，反應(yīng)溫度再度上升，這仍是循環(huán)水冷卻效果不好的問題。

　　3鑒于上述所說循環(huán)水冷卻效果不佳的問題，就應(yīng)該調(diào)整相應(yīng)的操作。然而操作人員仍然在開始發(fā)生時(shí)把工作壓力控制在0.10 MPa左右的較高狀態(tài)，所以產(chǎn)生的熱量與帶走的熱量不相等，熱量積蓄在發(fā)生器內(nèi)，排渣與加水后的效果不明顯，使溫度到了難以控制的程度，最后沒辦法，采取了最原始的辦法：用管子往發(fā)生器外和清潔筒澆水……

　　三、技術(shù)措施

　　可針對(duì)循環(huán)冷卻效果不佳的問題可采用以下幾項(xiàng)技術(shù)措施：

　　1.為循環(huán)水池補(bǔ)水，增加循環(huán)水池的蓄水量，以在保證足夠的循環(huán)水量來冷卻運(yùn)行中發(fā)生器。蓄水量最好達(dá)到整個(gè)水池的2/3左右，同時(shí)要注意循環(huán)水產(chǎn)生倒流溢出地漏。

　　2.撤掉原來小功率的循環(huán)水泵，換大功率的循環(huán)水泵，在以保證提高循環(huán)水壓力后，仍保持最大的循環(huán)水的流量。

　　3.地漏的管徑必須按原設(shè)計(jì)DN100進(jìn)行更換，為提高循環(huán)水的壓力提供必要的條件，即保證洗滌器冷卻水的正常循環(huán)時(shí)不至于溢出。

　　若延長(zhǎng)一下循環(huán)水的路徑或增設(shè)一個(gè)涼水池，那樣做循環(huán)水冷卻效果就會(huì)更好，作用更大（這是今后研究的課題之一）。

　　四、操作的調(diào)整與改進(jìn)

　　技術(shù)措施采用后，仍需要員工改進(jìn)操作方式，調(diào)整操作步驟。建議員工采用以下操作，控制工藝指標(biāo)。

　　1.從發(fā)生反應(yīng)開始，操作人員就應(yīng)該將工作壓力控制在0.07～0.08 MPa，最高也不要超過0.09 MPa， 以防熱量逐漸積蓄。這是與冷卻循環(huán)水相匹配的重要指標(biāo)。

　　2.發(fā)生反應(yīng)用水控制在0.2 MPa，循環(huán)水壓力必須調(diào)整到0.2～0.25MPa，以保證循環(huán)水的流速和流量。

　　3.必須根據(jù)實(shí)際情況掌握排渣時(shí)間。每隔40min排渣1次，是指各項(xiàng)工藝指標(biāo)都在規(guī)定之內(nèi)的一般情況。如工作壓力偏高或反應(yīng)溫度上升過快，這2個(gè)指標(biāo)有一項(xiàng)超標(biāo)，就應(yīng)該進(jìn)行排渣、上水。這個(gè)排渣與每40min排一次渣不同，而是排渣閥的操縱桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)最多不超過45°，排渣時(shí)間控制在4s之內(nèi)。雖然排渣次數(shù)略多一點(diǎn)，乙炔產(chǎn)生的時(shí)間略長(zhǎng)一點(diǎn)，從某種程度上說，雖然造成一點(diǎn)電石或乙炔氣的浪費(fèi)，卻保證了發(fā)生工藝的安全。

　　技術(shù)措施的采用，操作的改進(jìn)與調(diào)整，控制住發(fā)生器運(yùn)行中反應(yīng)的溫度是沒問題的。